[实用新型]一种基于RGB结构光的在线式三维检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及图像识别和缺陷检测领域，具体涉及一种基于RGB结构光的在线式三维检测装置。

背景技术

目前工业应用中的检测大都是采用二维检测，采用的光源大多为点激光或者线激光光源。三维检测现在也开始进入初步应用阶段，在光源上大都采用高精度投影仪投射黑白光栅或者彩色光栅实现，其成本较高，而且无法解决投影仪输出与拍摄模块的帧同步问题，造成取样效果不佳。此外，目前大多数相关系统在三维彩色图像的重构，以及图像的边缘检测，特征匹配算法上，大部分算法是按RGB三种颜色单独处理，对图像颜色信息之间的关联进行人为剥离，影响了检测的速度及可靠性。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本实用新型提供一种基于RGB结构光的在线式三维检测装置。

本实用新型采用如下技术方案：

一种基于RGB结构光的在线式三维检测装置，包括待测物体，RGB结构光源，拍摄模块及图像处理模块,所述RGB结构光源包括多个LED光源模块，所述LED光源模块依次包括LED芯片阵列、光路准直部分、颜色滤光片、衍射光栅及调焦透镜，产生高质量的、稳定的彩色光栅条纹，所述拍摄模块与图像处理模块连接，拍摄模块用于采样目标对象的高分辨率图像，图像处理模块采用基于四元数的矢量匹配算法，为采用单CCD和RGB彩色光源的硬件环境提供新型的3D视觉检测技术。

所述LED芯片阵列包括多个LED芯片光源及聚光碗，所述LED芯片光源发出的光束通过聚光碗转换平行光束。

还包括反射镜组合。

还包括工作平台，所述待测物体放在平台上。

所述LED芯片光源是红光LED、绿光LED或蓝光LED中的一种。

所述多个LED光源模块排列方式为平面或弧度排列。

所述多个RGB结构光源包括至少两种具有不同色光的LED光源模块，所述拍摄模块包括一个以上个摄镜头及传感器，所述图像处理模块包括RGB信号采集器。

所述衍射光栅为透射光栅。

本实用新型的有益效果：本实用新型所采用的装置，在降低成本的同时，还可以保证编码光栅的投影质量，减少图像采集过程中由于投影与摄像之间不同步引起的一系列采样问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型LED光源模块按照一定弧度排列的结构示意图；

图3是本实用新型LED阵列的结构示意图；

图4是本实用新型三维高度的计算示意图；

图5是本实用新型多个LED光源按照一字型排列的结构示意图。

图中示出：

1-传感器，2-摄像头，3-RGB结构光源，4-LED芯片阵列，5-光路准直部分，6-滤光片，7-衍射光栅，8-调焦透镜，9-待测物体，10-工作平台，11-光路，12-反射镜组合，13-聚光碗。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，一种基于RGB结构光的在线式三维检测装置，包括待测物体、工作平台、RGB结构光源3、拍摄模块及图像处理模块，所述拍摄模块与图像处理模块连接，所述待测物体9放在工作平台10上，所述RGB结构光源3包括多个LED光源模块，所述每个LED光源模块依次包括LED芯片阵列4、光路准直部分5、滤光片6、衍射光栅7及调焦透镜8，所述LED芯片阵列4包括多个LED芯片光源及聚光碗13，所述每一个LED芯片阵列中的光源都是相同颜色光源，所述LED芯片光源是红光LED、绿光LED或蓝光LED中的一种，所述RGB结构光源3包括红光LED光源模块、绿光LED光源模块及蓝光LED光源模块中的任意两种以上组合。

所述RGB结构光源以投影仪方式布置，具体是将不同色光的LED光源模块封装在一起，通过一个或多个投影镜头产生固定间隔的彩色条纹或二维彩色方格阵列光路11投射到待测物体上。

如图2、图5所示，多个LED光源模块可以水平一字型也可以成一定弧度排开，如图5所示，当水平一字型排开时，再通过反射镜组合12，将光栅条纹投射到工作平台上，无论多个LED光源模块如何排列，都要保证光栅条纹投射到工作平台。

每个LED光源模块依次包括LED芯片阵列、光路准直部分、颜色滤光片、衍射光栅及调焦透镜，每个LED芯片阵列内的LED光源排列由图3所示，而实际中采用多少排，每排多少个，可由实际需要及投射效果进行增删。